高中化学盐类水解的应用填空题

一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co₂O₃·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。
从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：

（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为               。
（2）过程II中加入稀H₂SO₄酸化后，再加入Na₂S₂O₃溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）               。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。
（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)₃，碳酸钠溶液在产生Al(OH)₃时起重要作用，请写出该反应的离子方程式____________________。
（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是__________。
（5）在Na₂CO₃溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是______（填序号）。

A．c(Na^+) = 2c(CO3^2-)

B．c(Na^+) > c(CO3^2-) > c(HCO3^-)

C．c(OH^-) > c(HCO3^-) > c(H^+)

D．c(OH^-) - c(H^+) = c(HCO3^-) + 2c(H2CO3)

（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl₂溶液。CoCl₂含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl₂吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl₂·6H₂O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是______。

亚氯酸钠(NaClO₂)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。
它在碱性环境中稳定存在。
（1）NaClO₂中Na、Cl、O原子半径由大到小的顺序为________________________，Cl元素在周期表中的位置为_______________________。
（2）NaClO₂变质可分解为NaClO₃和NaCl。分别取等质量未变质和部分变质的NaClO₂试样配成溶液，与足量FeSO₄溶液反应，消耗Fe²⁺的物质的量_____________（填相同、不相同）。
（3）ClO₂是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备：5NaC1O₂+4HCI= 5NaCl+4C1O₂↑+2H₂O该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是___________。
（4）常温时，HCIO₂的电离平衡常数Ka=1.07×10^-2 mol·L^-1。
①NaClO₂溶液中离子浓度大小顺序为__________________________________。
②常温时，l00mL 0.0lmol/L HClO₂溶液与l0mL 0.1mol/L HClO₂溶液相比，下列数值前者大于后者的有_ ________________，

A．ClO2^-的物质的量

B．c(OH^-)

C．电离平衡常数

D．c(HClO2)

③NaClO₂溶液(含少量NaOH)的pH=13，则溶液中=___________。

由废铁制备FeCl₂的主要过程如下：
Ⅰ．按下图所示过程制备FeCl₃•6H₂O

（1）①中产生气体的电子式是     。
（2）用离子方程式表示过程②中稀硝酸的作用     ，在该过程中要不断向溶液中补充盐酸，目的是     。
Ⅱ．由FeCl₃ • 6H₂O制得干燥FeCl₂的过程如下：
ⅰ．向盛有FeCl₃ • 6H₂O的容器中加入SOCl₂，加热，获得无水FeCl₃ 
ⅱ．将无水FeCl₃置于反应管中，通入①中产生的气体一段时间后加热，生成FeCl₂
ⅲ．收集FeCl₂，保存备用
（3） SOCl₂与水接触会迅速产生白雾和SO₂。加热分解FeCl₃ • 6H₂O不能得到无水FeCl₃，而步骤ⅰ中可得到无水FeCl₃，结合必要化学方程式解释得到无水FeCl₃的原因    。
（4）过程ⅱ中产生FeCl₂的化学方程式是     。
Ⅲ．FeCl₂的包装上贴有安全注意事项，部分内容如下：

品 名	氯化亚铁
理化特性	白色，遇空气易变成黄色，易吸水，有腐蚀性……
注意事项	避免接触空气、碱等；聚乙烯塑料桶包装；避免受热

 
（5）下列说法正确的是     。
a．密闭保存、远离火源
b．可以与强氧化剂共同存放、运输
c．不宜用铁制容器包装而要用聚乙烯塑料桶包装
（6）FeCl₂在空气中受热可生成氯化铁、氧化铁等，反应的化学方程式是     。

(15分)工业生产中产生的SO₂、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收SO₂和NO，同时获得 Na₂S₂O₄和 NH₄NO₃产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。

请回答下列问题：
（1）装置I中生成HSO－3的离子方程式为                                     。
（2）含硫各微粒(H₂SO₃、HSO－3和SO2－3)存在于SO₂与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如下图所示。

①下列说法正确的是         （填标号）。

A．pH = 7时，溶液中c( Na^+) < c (HSO－3) + c(SO2－3)

B．由图中数据，可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数K2≈10^－7

C．为获得尽可能纯的 NaHSO3，应将溶液的pH控制在 4～5为宜

D．pH = 9时溶液中 c(OH^－)=" c" (H^+) + c(HSO－3)+ 2c(H2SO3)

②向pH = 5的NaHSO₃溶液中滴加一定浓度的 CaCl₂溶液，溶液中出现浑浊，其pH 降为2 ，用化学平衡移动原理解释溶液 pH 降低的原因          。
（3）装置Ⅱ中的反应在酸性条件下进行，写出NO被氧化为NO－2离子方程式                      。
（4）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce⁴⁺，其原理如下图所示。

图中A为电源的     （填“正”或“负”）极。右侧反应室中发生的主要电极反应式为          。
（5）已知进人装置Ⅳ的溶液中NO－2的浓度为 0.75 mol/L ，要使 1m³该溶液中的NO－2完全转化为 NH₄NO₃，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 O₂的体积为          L 。

二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等，二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。
Ⅰ．二氧化钛可由以下两种方法制备：
方法1：可用含有Fe₂O₃的钛铁矿（主要成分为FeTiO₃，其中Ti元素化合价为+4价）制取，其主要流程如下：

（1）Fe₂O₃与H₂SO₄反应的离子方程式是_________________________________。
（2）甲溶液中除含TiO²⁺之外还含有的金属阳离子有__________________。
（3）加Fe的作用是_________________________________。
方法2：TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O，过滤、水洗除去其中的Cl^－，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO₂，此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
（4）① TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O的化学方程式为_______________________________；
② 检验TiO₂·x H₂O中Cl^－是否被除净的方法是______________________________。
Ⅱ．二氧化钛可用于制取钛单质
（5）TiO₂制取单质Ti，涉及到的步骤如下：

反应②的方程式是        ，该反应需要在Ar气氛中进行，请解释原因：_____________。

研究、、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
（1）可使等氧化，常用于定量测定CO的含量。已知：

写出CO（g）与反应生成的热化学方程式：________________。
（2）CO可制做燃料电池，以KOH溶液作电解质，向两极分别充入CO和空气，工作过程中，K⁺移向_______极(填“正”或“负”)，正极反应方程式为：___________________。
（3）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO₂，再用一定量的磷
酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO₂外，还能得到一种复合肥料。
①该复合肥料可能的化学式为___________(写出一种即可)。
②若氨水与恰好完全反应生成正盐，则此时溶液呈________性(填“酸”或“碱”)。
常温下弱电解质的电离平衡常数如下：氨水

③向②中溶液中通入________气体可使溶液呈中性。(填“SO₂”或NH₃”)
此时溶液中________2（填“＞”“＜”或“＝”）
（4）可用强碱溶液吸产生硝酸盐。在酸性条件下，FeSO₄溶液能将还原为NO，写出该过程中产生NO反应的离子方程式___________________________________。

在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。
（1）一定温度下，向1 L 0．1 mol·L^－1CH₃COOH溶液中加入0．1 mol CH₃COONa固体，则溶液中________(填“增大”“不变”或“减小”)，写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式                                 ；
（2）常温下向20 mL 0．1 mol·L^－1 Na₂CO₃溶液中逐滴加入0．1 mol·L^－1 HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(CO₂因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。

回答下列问题：
①在同一溶液中，H₂CO₃、HCO₃^-、CO₃^2-________(填“能”或“不能”)大量共存；
②当pH＝7时，溶液中含碳元素的主要微粒为____________，溶液中各种离子（CO₃^2-除外）的物质的量浓度的大小关系为________________；
③已知在25℃时，CO₃^2-水解反应的平衡常数即水解常数K_h＝＝2×10^－4mol·L^－1，当溶液中c(HCO₃^-)∶c(CO₃^2-)＝2∶1时，溶液的pH＝________。

光气(COCl₂)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl₂在活性炭催化下合成。
（1）COCl₂的分解反应为COCl₂(g)Cl₂(g)+CO(g)ΔH="+108" kJ·mol^-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10 min到14 min的COCl₂浓度变化曲线未示出):

①计算反应在第8 min时的平衡常数K=          ;
②比较第2 min反应温度T（2）与第8 min反应温度T（8）的高低:T（2）        T（8）(填“<”、“>”或“=”);
③若12 min时反应于温度T（8）下重新达到平衡,则此时c(COCl₂)=          mol·L^-1;
④比较产物CO在2 min～3 min、5 min～6 min和12 min～13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小          ;
⑤比较反应物COCl₂在5 min～6 min和15 min～16 min时平均反应速率的大小:v(5～6)      v(15～16)(填“<”、“>”或“=”),原因是                        。
（2）常温下，如果取0.1mol·L^-1HA溶液与0.1mol·L^-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计)，测得混合液的pH=8。
①混合液中由水电离出的OH^-浓度与0.1mol·L^-1NaOH溶液中由水电离出的OH^-浓度之比为      ；
②已知NH₄A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断 (NH₄)₂CO₃溶液的pH   7(填“<”、“>”或“=”)；相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为(填序号)                 。
a、NH₄HCO₃        b、NH₄A         c、(NH₄)₂CO₃        d、NH₄Cl

次磷酸（H₃PO₂）是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。回答下列问题：
（1）H₃PO₂是一元中强酸，写出其电离方程式_______________________。
（2）H₃PO₂和NaH₂PO₂均可将溶液中的Ag⁺还原为Ag，从而可用于化学镀银。
①H₃PO₂中，P元素的化合价为__________；
②利用H₃PO₂进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1，则氧化产物为___________（填化学式）；
③NaH₂PO₂为___________（填“正盐”或“酸式盐”），其溶液显___   ____（填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”）。
（3）H₃PO₂的工业制法是：将白磷（P₄）与Ba(OH)₂溶液反应生成PH₃气体和Ba(H₂PO₂)₂，后者再与H₂SO₄反应，写出白磷与Ba(OH)₂溶液反应的化学方程式______________________。
（4）H₃PO₂也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：

①写出阳极的电极反应式_________________                   ___________________；
②分析产品室可得到H₃PO₂的原因__________________            _________________；
③早期采用“三室电渗析法”制备H₃PO₂：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有          杂质，该杂质产生的原因是                                  。

实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe₂O₃、CaO、CuO、BaO等）生产Ni₂O₃。其工艺流程为：

  
图Ⅰ                                图Ⅱ
⑴根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为      。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)₂含量增大，其原因是      。
⑵工艺流程中“副产品”的化学式为      。
⑶已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氢氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Ni(OH)2
开始沉淀的pH	1.5	6.5	7.7
沉淀完全的pH	3.7	9.7	9.2

操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价：      （若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正）。
⑷操作C是为了除去溶液中的Ca²⁺，若控制溶液中F^－浓度为3×10^－3 mol·L^－1，则Ca²⁺的浓度为      mol·L^－1。（常温时CaF₂的溶度积常数为2.7×10^－11）
⑸电解产生2NiOOH·H₂O的原理分两步：①碱性条件下Cl^－在阳极被氧化为ClO^－；②Ni²⁺被ClO^－氧化产生2NiOOH·H₂O沉淀。第②步反应的离子方程式为      。

元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：

（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是          。
a．原子半径和离子半径均减小
b．金属性减弱，非金属性增强
c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强
d．单质的熔点降低
（2）氧化性最弱的简单阳离子的结构示意图是                   。
（3）晶体硅（熔点1410 ℃）是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：

在上述由SiCl₄制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式                                                     。
（4）Na₂S溶液长期放置有硫析出，原因为                            （用离子方程式表示）。
（5）已知：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)  平衡常数为K₁
2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)   平衡常数为K₂
则反应NO₂(g)＋SO₂(g)SO₃(g)＋NO(g)的平衡常数为K₃＝           （用K₁、K₂来表达）
一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是                 。
a．体系压强保持不变              
b．混合气体颜色保持不变
c．SO₂和NO的体积比保持不变   
d．每消耗1 mol SO₃的同时生成1 mol NO₂
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1∶6，则平衡常数K＝           。
（6）KClO₃可用于实验室制O₂，若不加催化剂，400 ℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式                    。

常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表，请回答：

实验编号	HA物质的量浓度 (mol·L^-1)	NaOH物质的量浓度 (mol·L^-1)	混合溶液的pH
甲	0.2	0.2	pH＝a
乙	c	0.2	pH＝7
丙	0.2	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH＝9

（1）不考虑其它组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a （混合溶液的pH）来说明HA是强酸还是弱酸________________。
（2）不考虑其它组的实验结果，单从乙组情况分析，C是否一定等于0.2 ____（选填“是”或“否”）。混合液中离子浓度c(A^－)与 c(Na⁺)的大小关系是_________________。
（3）丙组实验结果分析，HA是      酸（选填“强”或“弱”）。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是              。
（4）丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH^－)＝        mol·L^-1。写出该混合溶液中下列算式的精确结果（不需做近似计算）。
c(Na⁺)－c(A^－)＝           mol·L^-1     c(OH^－)－c(HA)＝        mol·L^-1。

已知I、II反应在一定条件节焓变及平衡常数如下：

（1）用△H_l、△H₂表示反应4H₂（g）+2SO₂（g）S₂（g）+4H₂O（g）的△H
（2）回答下列反应（Ⅰ）的相关问题：
①温度为T₁，在1L恒容容器中加入1.8mol H₂、1.2mol S₂, 10min时反应达到平衡。测得10min V（H₂S）=0．08 mol·L^－1·min^－l，则该条件下的平衡常数为     L·mo1^－l，若此时再向容器中充H₂、S₂、H₂S各0.8mol，则平衡移动方向为     （填“正向”、“逆向”或“不移动”）；
②温度为T₂时T₂>T₁），在1L恒容容器中也加入1.8mol H₂、1.2mol S₂，建立平衡时测得S₂的转化率为25%，据此判断△H₁     0（填“>”或“<”），与T₁时相比，平衡常数K₁     （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）常温下，用SO₂与NaOH溶液反应可得到NaHSO₃、Na₂SO₃等。
①已知Na₂SO₃水溶液显碱性，原因是     （写出主要反应的离子方程式），该溶液中，[Na⁺]      2[ SO]+ [HSO]（填“>”、“<”或“=”）。
②在某NaHSO₃、Na₂SO₃混合溶液中HSO、SO物质的量分数随pH变化曲线如图所示（部分）：根据图示，求SO的水解平衡常数=      mol·L^-1．

直接排放含SO₂，的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO₂在钠碱循环法中，用Na₂SO₃溶液作为吸收液，吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n(SO₃^2-)： n(HSO₃^-)变化关系如下表:

n(SO3^2-)：n(HSO3^-)	91：9	1：1	1：91
pH	８.２	7.2	6.2

（1）上表判断NaHSO₃溶液显___________性，用化学平衡原理解释____________________________________________________________________________
（2）当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):　　　　　　　　　　　　
a. c(Na⁺ )=" 2c(" SO₃^2-) + c( HSO₃^-)
b. c(Na⁺ )> c( HSO₃^-)>c( SO₃^2-) >c(H⁺)>c(OH^-)
c. c(Na⁺ )+ c(H⁺)="c(" HSO₃^-)+c( SO₃^2-) +c(OH^-)
当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下:

（3）HSO₃^-在阳极放电的电极反应式是_________________________________________
（4）当阴极室中溶液pＨ升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理:　
________________________________________________________________________

在工农业生产和科学研究中，许多重要的化学反应需要在水溶液中进行，试分析并回答以下问题：
（1）向体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L^-1盐酸和醋酸溶液中分别滴加0.1 mol·L^-1 NaOH溶液。随加入的NaOH溶液体积的增加，溶液pH的变化如下图所示：

①用NaOH溶液滴定醋酸溶液的曲线是__________________（填“I”或“Ⅱ”）；
②实验前，上述三种溶液中由水电离出的c（H⁺）最大的是______________溶液（填化学式）；
③图中V₁和V₂大小的比较：V₁_____V₂（填“>”、“<”或“=”）；
④图I中M点对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是：
______>______>______>________（用离子的物质的量浓度符号填空）。
（2）为了研究沉淀溶解平衡，某同学查阅资料并设计了如下实验（相关数据测定温度及实验环境均为25℃）：

资料：AgSCN是白色沉淀；K_sp（AgSCN）=1.0×10^-12；K_sp（AgI）=8.5×10^-17
①步骤2中溶液变红色，说明溶液中存在SCN^-，该离子经过步骤1中的反应，在溶液中仍然存在，原因是：_____________（用必要的文字和方程式说明）；
②该同学根据步骤3中现象a推知，加入的AgNO₃与步骤2所得溶液发生了反应，则现象a为________（至少答出两条明显现象）；
③写出步骤4中沉淀转化反应平衡常数的表达式：K=______________。